Cartografía Aplicada. Tema 1. Prof. Eucaris Agüero

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UNIDAD 1: GEODESIA.

CONTENIDOS: Objeto e importancia de la geodesia, ingeniería geodésica, cartografía.

Clasificaciones: geodesia superior practica, geodesia matemática, geodesia común o topográfica,

cálculo de compensación y teoría de errores, astronomía geodésica, geodesia dinámica.

GEODESIA. DEFINICION.

El término Geodesia, del griego γη ("tierra") y δαιζω ("dividir") fue usado inicialmente por

Aristóteles (384-322 a. C.) y puede significar, tanto "divisiones geográficas de la tierra",

como también el acto de "dividir la tierra", por ejemplo, entre propietarios.

La geodesia es una de las ciencias más antiguas cultivada por el hombre. Su objetivo es el

estudio y determinación de la forma y dimensiones de la Tierra, de su campo de gravedad,

y sus variaciones temporales.

La Geodesia trata de medir y representar (cartografiar) la superficie terrestre (Helmert

1880/1884). La Geodesia es usada también en las matemáticas, para la medición y el

cálculo sobre superficies curvas.

La Geodesia se encarga de la determinación del campo gravitatorio terrestre, la Superficie

del fondo del mar (W. Torge, 1991); así como también la superficie de otros cuerpos

celestes (luna y otros planetas) Selenodesia y Geodesia Planetaria.

OBJETIVOS DE LA GEODESIA.

Instalar un conjunto de puntos fijos de carácter global, continental y/o regional.

Definir un Marco de Referencia: Realización (materialización) práctica del sistema de referencia

por medio de observaciones y de un conjunto de cantidades geométricas o físicas (coordenadas de

estaciones)”, Hoyer 2007.

Determinación del Campo de gravedad externo de la Tierra.

Preparar modelos terrestres como aproximación de la superficie Física, (Badekas-

Molodensky, Bursa-Wolf, entre otros).

IMPORTANCIA DE LA GEODESIA.

La importancia de la Geodesia radica en que es la herramienta que proporciona el

conocimiento de la forma y dimensiones de la Tierra, o parte de ella y éste, es el paso

previo a cualquier intento para su representación cartográfica, bien de forma completa o

parcial.

GEODESIA, GEODESICA, GEODESTA.

Los términos Geodesia, geodésica(o) y geodesta tienden a confundir, siendo la Geodesia

es la ciencia como tal definida en el punto anterior, la Geodésica es el estudio las líneas de

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mínima longitud que une dos puntos en una superficie dada, y está contenida en dicha

superficie.

El término "geodésico" proviene de la palabra geodesia, la ciencia de medir el tamaño y

forma del planeta Tierra; en el sentido original, fue la ruta más corta entre dos puntos sobre

la superficie de la Tierra, específicamente, el segmento de un gran círculo; por tanto la

ingeniería geodésica implica el estudio de los métodos y técnicas para determinar la forma

y figura de la tierra considerando para ello la esfericidad de dicha superficie.

El geodesta o ingeniero geodesta es el profesional en el área de la Geodesia.

El Ingeniero geodesta se encarga de:

Determinar la forma y dimensión de la tierra como planeta.

Usar métodos de medición de alta precisión.

Aplicar los métodos y conocimientos de geodesia en las obras de ingeniería.

Planificar, programar y controlar las tareas relativas a proyectos de mediciones de

diferente índole con el propósito de elaborar mapas, planos catastrales, cartas

temáticas, delimitaciones de la división político territorial y fronteras nacionales.

Realiza modificaciones, proyectos y construcciones de obras viales e hidráulicas,

levantamientos mineros y subterráneos.

Procesa y analiza datos sísmicos con fines interpretativos y los problemas

geológicos relacionados con las obras de ingeniería de gran envergadura.

Para el estudio y determinación de la figura y campo de gravedad de la tierra es necesario

definir las figuras física y matemática de la tierra, el Geoide y el Elipsoide.

ELIPSOIDE.

Sólido geométrico creado por la rotación de una elipse alrededor de uno de sus semiejes (a

ó b).

El elipsoide de revolución se considera como la superficie de equilibrio para una Tierra

homogénea, líquida y rotacional, basado en la validez de la ley de gravitación universal

(Newton).

Donde:

a: Semieje mayor.

b: Semieje menor.

a

b

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GEOIDE.

Cuerpo de forma casi esférica aunque con un ligero achatamiento en los polos, definido

como la superficie equipotencial del campo gravitatorio terrestre que coincide con el nivel

medio del mar. Se suele considerar que geoide es la forma teórica, determinada

geodésicamente del planeta Tierra.

ALTURA, COTA O ELEVACIÓN DE UN PUNTO.

La altitud de un punto es la distancia vertical medida desde el nivel medio del mar. Si la

distancia vertical se mide desde cualquier otro plano tomado como referencia usualmente se

le denomina cota.

El desnivel entre dos puntos está dado por la diferencia de altitud o cota entre dichos

puntos.

ALTURAS DE UN PUNTO SOBRE LA TIERRA.

En relación con las superficies descritas hay tres valores de la altitud de un punto simple

sobre la Tierra que pueden ser calculados:

ALTURA GEOIDAL.

Es la distancia entre la superficie del geoide y la del elipsoide. Generalmente se simboliza

por la letra “N”.

ALTURA ELIPSOIDAL.

Es la distancia entre la superficie del elipsoide y la de la Tierra. Generalmente se simboliza

por la letra “h”.

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ALTURA ORTOMÉTRICA.

Es la distancia vertical entre la superficie física de la Tierra y la superficie del geoide. Esta

distancia se mide a lo largo de la línea de plomada, la cual es la curva que es tangencial a la

dirección de la gravedad en cualquier punto. En muchos casos las alturas ortométricas son

también consideradas alturas sobre el nivel medio del mar. Generalmente se simboliza por

la letra “H”.

La relación entre estas tres superficies está vinculada en la siguiente ecuación:

H = h - N

Usando esta ecuación podemos determinar fácilmente la altura ortométrica de un punto

sobre la Tierra, si conocemos su altura elipsoidal y la altura del geoide en la misma

posición.

Con el siguiente esquema se muestra la relación entre estas tres superficies y los tres tipos

de altitudes de un punto sobre la Tierra:

CLASIFICACION DE LA GEODESIA.

Muchos autores describen la clasificación de la Geodesia como la que se describe a continuación,

pero no podemos dejar de lado otras disciplinas que dan apoyo a la Geodesia, como lo son: la

Cartografía, el Catastro, la Fotogrametría, la Geodesia Geométrica, entre otras.

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GEODESIA SUPERIOR.

Es la parte o sistema de conocimientos de la Geodesia que permite dar solución a los

siguientes problemas:

Determinación de la figura matemática de la tierra (Elipsoide).

Las determinaciones de magnitudes geodésicas sobre la superficie del elipsoide

(coordenadas y acimut).

Definir Sistemas de coordenadas y las relaciones entre ellos.

Realizar el procesamiento de las mediciones realizadas sobre la superficie física de

la Tierra.

Construir y perfeccionar constantemente las redes geodésicas.

Determinar la figura física de la Tierra (Geoide).

Evaluación de los procesos geodinámicas.

GEODESIA MATEMÁTICA.

La geodesia matemática, trata de determinar y representar la figura de la Tierra en términos

globales por medio de cálculos usando como figura de aproximación matemática el

elipsoide.

En la Geodesia matemática se formulan los métodos y las técnicas para la construcción y el

cálculo de las coordenadas de redes de puntos de referencia para el levantamiento de un

país o de una región

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GEODESIA COMÚN O TOPOGRÁFICA.

Estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación

gráfica de una parte de la superficie terrestre, con sus formas y detalles, tanto naturales

como artificiales.

Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas

extensiones de terreno, utilizando la denominación de geodesia para áreas mayores. De

manera muy simple, puede decirse que para un topógrafo la Tierra es plana, mientras que

para un geodesta no lo es.

CÁLCULO DE COMPENSACIÓN Y TEORÍA DE ERRORES

Estudia todos los errores a los que están sometidas las mediciones que se realizan en el

campo de la Geodesia esto con el propósito de ajustarlos. Utiliza modelos matemáticos y

estocásticos.

ASTRONOMÍA GEODÉSICA.

Es aquella parte de la Geodesia que con métodos y observaciones astronómicas trata

fundamentalmente de obtener:

Dirección de la vertical de un lugar.

Coordenadas astronómicas, latitud φ, longitud λ (o el tiempo t) y acimutes

astronómicos a.

Con los datos obtenidos trata de determinar el geoide como figura de la Tierra.

GEODESIA DINÁMICA.

Es aquella rama de la Geodesia que basada en la teoría del potencial, trata de las medidas

de la gravedad, del estudio del campo exterior y de la obtención de la forma de la Tierra;

sus datos fundamentales son las medidas de la gravedad efectuadas generalmente en

superficie, y las perturbaciones observadas en el movimiento de un satélite artificial

MÁS INFORMACIÓN EN:

Notas de Geodesia Geométrica. Profesor Gustavo Acuña. LUZ. Ingeniería Geodésica.

Maracaibo.

Hoyer, Melvin. Memorias de Jornadas de Implementación del Datum SIRGAS-REGVEN

en PDVSA. 2007.

Apuntes del Profesor Luis Jáuregui, ULA. Venezuela.

Apuntes del Profesor Leonardo Casanova, ULA. Venezuela.

http://es.wikipedia.org/wiki/Geodesia

http://www.google.co.ve/#hl=es&q=geodesia&tbs=dfn:1&tbo=u&sa=X&ei=KVxhTt_NPIr

C0AHhsNXzDw&ved=0CBoQkQ4&fp=17d222ba5d0c0690&biw=1280&bih=680

http://es.wikipedia.org/wiki/Geod%C3%A9sica